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ホットプレスSiCセラミックスとは何ですか?

2024-10-24

炭化ケイ素セラミックスとは何ですか?


炭化ケイ素セラミックス(SiC)シリコンとカーボンを含む先進的なセラミック素材です。 1893 年には、人工合成された SiC 粉末が研磨材として量産され始めました。準備された炭化ケイ素粒子は焼結して非常に硬い粒子を形成することができます。セラミックス、SiCセラミックスです。


SiC Ceramics Structure

SiCセラミックス構造


SiCセラミックスは、高硬度、高強度、耐圧縮性、高温安定性、良好な熱伝導性、耐食性、低膨張係数などの優れた特性を持っています。 SiCセラミックスは現在、自動車、環境保護、航空宇宙、電子情報、エネルギー等の分野で広く使用されており、多くの産業分野において、かけがえのない重要部品、基幹部品となっています。


Veteksemi SiC Ceramics parts


入手方法SiCセラミックス?


現在、炭化ケイ素セラミックスの製造プロセスは次のように分かれています。反応焼結, 無加圧焼結, ホットプレス焼結そして再結晶焼結。反応焼結は最大の市場を持ち、生産コストが低い。無加圧焼結はコストは高いですが、優れた性能を持っています。ホットプレス焼結は最高の性能を持っていますが、コストが高く、主に航空宇宙や半導体などの高精度分野で使用されています。再結晶焼結では、性能の悪い多孔質材料が生成されます。したがって、半導体産業で使用される SiC セラミックは、ホットプレス焼結によって製造されることがよくあります。


他の 7 種類の SiC と比較したホットプレス SiC セラミックス (HPSC) の相対的な長所と短所:

The relative advantages and disadvantages of hot pressed SiC ceramics(HPSC) compared to the other seven types of SiC

SiCの主な市場と製造方法別の性能


ホットプレス焼結によるSiCセラミックスの作製:


   •原料の準備: 高純度の炭化ケイ素粉末が原料として選択され、粉末の粒度分布が均一になるようにボールミル、ふるい分けなどのプロセスによって前処理されます。

   •金型設計: 準備する炭化ケイ素セラミックのサイズと形状に応じて適切な金型を設計します。

   •金型を装填してプレス: 前処理された炭化ケイ素粉末を金型に充填し、高温高圧条件下でプレスします。

   •焼結と冷却: プレスが完了した後、金型と炭化ケイ素ブランクを高温炉に入れて焼結します。焼結プロセス中、炭化ケイ素粉末は徐々に化学反応を起こし、緻密なセラミック体を形成します。焼結後、適切な冷却方法を用いて室温まで冷却する。


Conceptual diagram of hot pressed silicon carbide induction furnace

ホットプレス炭化ケイ素誘導炉の概念図:


  • (1) 油圧プレス荷重ベクトル。 

  • (2) 油圧プレス鋼ピストン。 

  • (3) ヒートシンク。 

  • (4) 高密度グラファイト負荷伝達ピストン。 

  • (5) 高密度グラファイトホットプレス金型。 

  • (6) グラファイト耐荷重炉断熱材。

  • (7) 気密性のある水冷炉カバー。 

  • (8) 気密炉壁に埋め込まれた水冷銅製誘導コイルパイプ。 

  • (9) 圧縮グラファイトファイバーボード断熱層。 

  ・(10)密閉型水冷炉。

  • (11) 力反力ベクトルを示す油圧プレス フレーム耐荷重下部ビーム。 

  • (12) HPSC セラミック本体


ホットプレスされた SiC セラミックは次のとおりです。


  ・高純度:0.98%(単結晶SiCは純度100%)。

  • 完全な密度: 100% の密度を簡単に達成できます (単結晶 SiC は 100% 密度です)。

  • 多結晶。

  • 超微粒子ホットプレス SIC セラミックの微細構造により、100% の密度を容易に達成できます。このため、ホットプレス SIC セラミックは、単結晶 SiC や直接焼結 SiC を含む他のあらゆる形態の SiC よりも優れています。


このため、SiCセラミックスは他のセラミックス材料を上回る優れた特性を持っています。


半導体業界では、SiCセラミックスは研削用の炭化ケイ素研削盤などに広く使用されています。ウエハース, ウェハーハンドリングエンドエフェクター熱処理装置の反応室内でのウエハや部品の搬送などに。


SiCセラミックスは半導体産業全体で大きな役割を果たしており、半導体技術の継続的な向上に伴い、SiCセラミックスはさらに重要な位置を占めることになります。


現在でも、SiC セラミックの焼結温度を下げることと、新しくて安価な製造プロセスを見つけることが材料開発者らの研究の焦点となっています。同時に、SiC セラミックスのすべての利点を探索および開発し、人類に利益をもたらすことが VeTek Semiconductor の主要な任務です。私たちは、SiC セラミックには幅広い開発と応用の可能性があると信じています。


VeTek Semiconductor焼結炭化ケイ素の物性:


財産
代表値
化学組成
SiC>95%、Si<5%
かさ密度
>3.07 g/cm3
見かけの気孔率
<0.1%
20℃における破断係数
270MPa
1200℃における破断係数
290MPa
20℃における硬度
2400kg/mm²
破壊靱性20%
3.3MPa・m1/2
1200℃における熱伝導率
45 w/m.K
20~1200℃での熱膨張
4.51×10-6/℃
最高使用温度
1400℃
1200℃での耐熱衝撃性
良い


VeTek Semiconductor は中国の専門メーカーおよびサプライヤーです。 高純度SiCウエハーボートキャリア、 高純度SiCカンチレバーパドル、 SiCカンチレバーパドル、 炭化ケイ素ウェーハボート、 MOCVD SiCコーティングサセプタそして その他の半導体セラミックス。 VeTek Semiconductor は、半導体業界向けのさまざまなコーティング製品向けの高度なソリューションを提供することに尽力しています。


ご質問がある場合、または詳細が必要な場合は、お気軽にお問い合わせください。

モブ/WhatsAPP: +86-180 6922 0752

電子メール: anny@veteksemi.com


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